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Univesidad Nacional de La Plata
Facultad de ciencias Naturals y Museo
PROGRAMA DE FISIOLOGÍA ANIMAL
Objetivos básicos de la asignatura
-Integrar en modelos funcionales básicos los conocimientos adquiridos previamente
referidos a la morfología y a los aspectos bioquímicos –biofísicos de las estructuras
fundamentales de los animales.
-Describir y analizar en forma comparativa mecanística los procesos funcionales
fundamentales involucrados en el intercambio de materia, energía e información de
los animales así como los eventos asociados de su regulación ,interrelación e
integración.
-Procurar un ordenamiento de lo anterior en un esquema evolutivo y así contribuir a
la comprensión de la teoría biológica moderna.
-Establecer relaciones ecofisiológicas a partir del análisis de las características
fisicoquímicas del ambiente y de los procesos de integración de las respuestas y
adaptaciones de los sistemas fisiológicos.
Programa teórico
Unidad 0. Introducción
0.1 Definición y ámbitos de la Fisiología. Fisiología General y Fisiología animal
comparada. Fisiología y Ecofisiología Animal. Objetivos generales de la
asignatura. Interrelaciones con otras áreas del conocimiento. Su lugar en los
planes de estudio.
0.2 Estado actual del desarrollo de la disciplina en la Facultad, en la Universidad y
en el país.
0.3 Fuentes bibliográficas más importantes. Rastreos bibliográficos: principales
sistemas manuales y computarizados, bases de datos. Ejemplos ,disponibilidad en
nuestro sistema científico.
Unida 1. Trasporte de materia a través de membranas animales.
1.1 Importancia de los fenómenos de membrana en los procesos fisiológicos básicos.
1.2 Elementos de análisis compartamental. Características fisicoquímicas intra y
extra-celular. Análisis comparado en vertebrados e invertebrados.
1.3 Medio externo y medio interno: conformidad y regulaciones. Tolerancia.
Resistencia. Niveles letales. Modelos de aclimatación. Modelación de la
homeostasis; ejemplos.
1.4 Transportes pasivos . Procesos de difusión. Ecuación de Fick. Difusión simple.
Transportes mediados, difusión facilitada. Ejemplos.
1.5 Transporte activo, concepto. Transporte activo y metabolismo. Transporte activo
primario y secundario. Cotransporte. Ejemplos
1.6 Difusión de intercambio. Pasaje por canales iónicos. Ejemplos.
1.7 Permeabilidad. Permeabilidad y solubilidad en lípidos. Permeabilidad en agua.
Ejemplos.
1.8 Transporte de macromoléculas . Internalización por receptores. Endocitosis:
fagocitosis y pinocitosis. Exocitosis. Ejemplos.
1.9 Distribuciones iónicas asimétricas. Potenciales de membrana ;potenciales de
reposo. Equilibrios de Gibbs-Donnan. Potencial químico y eléctrico. Ecuaciones
de Nerst y Goldman Hodkin. Potenciales de membranas excitables, potencial de
acción. Ejemplos. Presión hidrostática, presión osmótica, presión oncótica.
Concentración osmótica. Comportamiento de las células en soluciones .‘’?? entre
solutos y solventes.
1.10 Gradientes osmóticos . Osmolaridad. Tonicidad. Ejemplos.Presiones oncótica e
hidráulica,presión de filtración. Ejemplos.
Unidad 2. Fisiología general del sistema nervioso
2.1 Propiedades eléctricas de la membrana nerviosa; la señal nerviosa. Fisiología de
las sinapsis quimicas y eléctricas.
Umbrales. Conductancia y Capacitancia, potenciales electrotónicos. Potenciales
graduados. Reflejos.
2.2 Mecanismos iónicos y propiedades del potencial de acción.Prolongación del
impulso. Conducción del potencial de acción en fibras mielínicas y amielínicas.
Velocidad de la conducción , conducción saltatoria. Inhibición pre- y post-sináptica.
Integración nerviosa.
2.3 Sinapsis. Sinapsis eléctricas y químicas. Neurotransmisores. Tipos. Mecanismo
de acción. Regulación y plasticidad de la función sináptica.
Unidad 3 Fisiología del movimiento y la locomoción
3.1
Movimiento ameboide,ciliar y flagelar. Funcionamiento, coordinación de los
movimientos.
3.2
Movimiento muscular. Características funcionales de los tipos musculares.
Análisis comparado del mecanismo de la contracción en músculo liso, esquelético y
cardíaco de vertebrados. Acople excitación-contracción. Contracciones isométricas e
isotónicas. Fuerza, acortamiento, trabajo.
3.3
Energética de la contracción muscular. Descripción bioquímica comparada
en vertebrados e invertebrados.
3.4
Funcionamiento de casos particulares;músculos de cierre de moluscos
,fibrilar de insectos y ¿? de crustáceos.
3.5
Fisiología de la placa neuromuscular. Fisiología comparada del control
nerviosos de los músculos de vertebrados e invertebrados. Contracciones rápidas ,
lentas e inhibitorias.
3.6
Sistemas musculares y locomoción. Natación, flotación, vejiga natatoria.
Funcionamiento basico de los esqueletos rígidos e hidráulicos.
Unidad 4. Fisiología comparada de los sistemas circulatorios.
4.1 Funciones generales de los sistemas circulatorios. Papel de la sangre.
4.2 Modelos de función circulatoria básica. Sistemas abiertos y cerrados. Circulación
linfática.
4.3 Fisiología de las redes vasculares. Gasto cardíaco. Presión sanguínea.,resistencia
vascular y flujo. Disipación energética durante el ciclo circulatorio.
4.4 Mecanismos fisiológicos de control y regulación de los sistemas circulatorios.
Corazones biogénicos y neurogénicos.
4.5 Fisiología comparada de la circulación de vertebrados. Características
funcionales de aves y mamíferos. Modelos funcionales circulatorios de peces (de
respiración acuática, aérea y pulmonar), anfibios,y reptiles.
4.6 Fisiología comparada de la circulación en invertebrados . Modelos funcionales
circulatorios de anélidos,crustáceos, insectos, arácnidos; moluscos bivalvos,
gasterópodos y cefalópodos.
Unidad 5 Fisiología comparada de los sistemas respiratorios
5.1 Funciones generales de los sistemas respiratorios. Respiración externa e interna
.
5.2 Fisiología comparada de la respiración de vertebrados. Fisiología de la
respiración en el agua (peces y animales con branquias externas). Fisiología
respiratoria de los animales de respiración cutánea; sistemas de presion positiva y
con presión negativa. Distensibilidad; sustancias tensioactivas y estabilidad alveolar.
Volúmenes y capacidades pulmonares. Fisiología de la respiración cutánea.
5.3 Órganos accesorios de función respiratoria complementaria en vertebrados.
5.4 Fisiologia comparada de la respiración de invertebrados. Invertebrados acuáticos:
a)sin sistema respiratorio estructurado., b) anélidos poliquetos y oligoquetos. c)
moluscos branquiados, d) equinodermos y e) insectos. Invertebrados terrestres: a)
gasterópodos pulmonados, b) crustáceos, c) insectos y d) arácnidos.
5.5 Mecanismos de regulación y coordinación de la función respiratoria en
vertebrados e invertebrados. Control central. Neurogénico y humoral.
5.6 Transporte de gases respiratorios en vertebrados e invertebrados. Pigmentos
respiratorios más importantes. Fisiología comparada del transporte de oxígeno.
Curvas de disociación. Concepto de afinidad y factores que la afectan. Curvas de
disociación en animales buceadores. Transporte de oxígeno en sistemas
apigmentados.
5.7 Transporte de anhidro- carbónico. Mecanismos plasmáticos y eritrocitarios.
5.8 Fundamentos del balance ácido-base.
5.9 Correlaciones entre características ambientales y adaptaciones respiratorias.
Ontogénesis de los pigmentos respiratorios. Aspectos evolutivos.
Unidad 6 Fisiología comparada de los sistemas digestivos
6.1 Funciones generales de los sistemas digestivos.
6.2 Elementos de nutrición animal. Conceptos de alimento,nutriente, nutrientes
esenciales. Ejemplos. Utilización de la energía de los alimentos. Cocientes
respiratorios. Fisiología de la incorporación de los alimentos. Macro y microfagia.
Alimentación selectiva y no selectiva. Papel de la simbiosis. Tipos de dieta.
6.3 Tipos de digestión Digestión intra y extracelular,mixta. Digestión extraintestinal.
6.4 Procesos mecánicos,químicos y biológicos asociados a la digestión de
vertebrados e invertebrados. Enzimas digestivas. Adaptaciones nutricionales.
Sistemas digestivos especializados; fisiología de la digestión en animales
poligástricos.
6.5 Absorción de nutrientes. Mecanismos moleculares.
6.6 Control nerviosos integrado de la digestión. Introducción a la coordinación
endócrina de la función digestiva.
Unidad 7 Metabolismo energético comparado.
7.1 Metabolismo. Metabolismo basal y standard . Expresiones cuantitativas.
Factores que afectan la tasa metabólica. Acción dinámica específica. Ecuaciones
alométricas.
7.2 Variaciones del metabolismo. Metabolismo y disponibilidad de oxígeno.
Aclimatación del metabolismo a bajas concentraciones de oxígeno. Metabolismo en
anaerobiosis. Metabolismo y factores ambientales. Metabolismo y masa corporal.
Efectos de la altura.
7.3 Metabolismo en animales buceadores. Adaptaciones fisiológicas, papel de
órganos complementarios. Toxicidad del oxígeno.
7.4 Costo energético del ejercicio en diferentes medios; alcance de la actividad,
análisis comparado. Costo del transporte, factores que lo afectan. Energética de la
migración.
7.5 Balance energético;balances diarios y anuales.
Unidad 8 Fisiología comparada de la termorregulación
8.1 Mecanismos básicos de la transferencia de calor en los animales . Relación entre
temperatura y procesos biológicos.
Temperaturas extremas y letales. Mecanismos fisiológicos compensatorios a
cambios de temperatura ambiente.
8.2 Fisiología de la termorregulación en ectodermos acuáticos y terrestres.
Adaptaciones al frío y al calor. Ventajas de la ectotermia. Mecanismos
fisicoquímicos ,ajustes fisiológicos y etológicos. Aspectos básicos de la
termorregulación en invertebrados.
8.3 Fisiología de la termorregulación en endodermos acuáticos y terrestres.
Propiedades básicas de la endotermia.Tempereatura corporal. Temperatura y masa
corporal. Producción y pérdida de calor,grasa marrón.Intercambiadores de calor.
Heterotermia regional. Fiebre. Mecanismos de control integrado de la endotermia.
Hipotermia controlada. Consideraciones ontogenéticas y filogenéticos.
8.4 Termorregulación en condiciones extremas. Compensación por aclimatación y
ambientación. Entumecimiento, hibernación,estivación. Papel de la
evaporación:sudor y jadeo:mecanismos de control.
8.5 Modelación de circuitos de retroalimentación en los procesos termoregulatorios.
Unidad 9 Fisiología comparada del balance hidromineral
9.1 Funciones generales de los mecanismos fisiológicos osmo e ionoreguladores
9.2Respuestas del medio interno a cambios en el medio externo. Animales
osmoconformes y osmorreguladores. Animales iso, hipo e hiperosmóticos con
respecto al ambiente.Ejemplos.Eurihalinidad y estenohalinidad.,conceptos
mecanismos, ejemplos.
9.3 Balance hidromineral de invertebrados. Mecanismos fisiológicos de animales
acuáticos (dulceacuícolas y marinos) y terrestres.
9.4 Balance hidromineral de vertebrados. Mecanismos de animales dulceacuícolas
(de respiración acuática y aérea), marinos (de espiración acuática y aérea) y
terrestres.
9.5 Introducción a la regulación endócrina del balance hidromineral de vertebrados e
invertebrados.
9.6 Aspectos relevantes en la ontogénesis de la fisiología del balance
hidromineral de vertebrados e invertebrados.
Unidad 10 Fisiología comparada de los sistemas excretores
10.1 Funciones generales de los sistemas excretores.
10.2 Modelos funcionales de la excreción de invertebrados. Funcionalismo de
vacuolas contráctiles (protozoos y poríferos), protonefridios (platelmintos), glándula
antenal (crustáceos), túbulos de Malpighi (insectos) ,nefridios (moluscos) y
metanefridios (anélidos).
10.3 Fisiología comparada de los sistemas renales de vertebrados. Mecanismos
formadores y concentradores de orina. Sistemas excretores extra- renales ;papel de la
cloaca en aves.
10.4 Excreción nitrogenada. Análisis comparado de vertebrados e invertebrados.
Amoniotelismo, ureotelismo, purinotelismo. Aspectos ontogenéticos
10.5 Introducción ala regulación endócrina de la función de los sistemas excretores.
10.6 Consideraciones ontogenéticas relevantes del funcionamiento de los sistemas
excretores.
Unidad 11 Sistemas de control y coordinación de las funciones fisiológicas.
11.1 Introducción general. Sistemas de control endócrinos y neuroendócrinos más
importants de vertebrados e invertebrados. Neurosecreciones.
11.2 Hormonas más importantes ;clasificación . Mecanismos de acción. Sistemas
receptores ,mensajeros.Ejemplos.
11.3 Modelos de regulación hormonal de procesos fisiológicos. Ejemplos.
11.4 Fisiología comparada de los principales sistemas endócrinos de invertebrados.
Invertebrados :anélidos, moluscos, crustáceos. Muda ,cambios de color, autotomía, y
reproducción de crustáceos. Muda y metamorfosis, diapausa, cambios de color y
reproducción de insectos. Otros sistemas endócrinos en equinodermos y cefalópodos.
11.5 Fisiología comparada de los principales sistemas endócrinos de vertebrados.
Funcionalismo del eje hipotalámico neuro/adeno hipófisis. Hormonas más importantes.
11.6 Funciones de control endócrino de hormonas y secreciones de :glándula pineal,
urófisis, tiroides., paratiroides, glándula ultimobranquial y corpúsculos de Stannius..
11.7 Secreciones del tejido cromafín. Catecolamidas.
11.8 Hormonas de la corteza adrenal y de la glándula interrenal .Mineralocorticoides.
Sistema renina engiotensina.
11.9 Hormonas que intervienen en el control de la reproducción de vertebrados e
invertebrados. Papel de los esteroides y las prostanglandinas. Impacto de cambios
ambientales sobre la función reproductora.
11.10 Coordinación endócrina de la función digestiva: péptidos secretados por las células
gasteroentero-pancreáticas.
11.11 Coordinación endócrina del balance hidromineral y de la funcion excretora.
11.12 Eventos fisiológicos asociados a las migraciones.
11.13 Evolución de los sistemas endócrinos de control. Rasgos más relevantes..
Elementos de evolución química.
Unidad 12 Fisiología comparada de los organos de los sentidos y de los sistemas de
información
12.1 Generalidades acerca de los mecanismos de codificación y decodificación de la
información. Preocesamiento de la información externa.
12.2 Principios generales de la fisiología de los órganos de los sentidos de invertebrados
y vetebrados. Determinación de la dirección y la distancia. Receptores. Receptores
químicos:sabor, olor, y humedad. Caso de los insectos. Sentidos mecánicos: vibración
sonido, tacto aceleración.
12.3 Fotorreceptores : luz y visión. Visión de color, luz polarizada. Visión fototópica y
escotópica.
12.4 Termorreceptores. Energía térmica e infrarroja.
12.5 Electroreceptores ,electricidad animal, sensibilidad electromagnética, percepción de
campos magnéticos.
12.6 Bioluminiscencia.
12.7 Mecanismos fisiológicos de defensa. Homeostasis ,coagulación. Inmunidad;
mecanismos inespecíficos, inmunidad activa y pasiva. Hormonas intervinientes.
Evolución de los sistemas inmunológicos de vertebrados e invertebrados.